Контрольная работа по "Экологии"

 

 

Содержание

Вопрос № 11……………………….………………………………………2

Вопрос № 41…………….…………….……………………………………4

Вопрос № 69…………………………….……….…………………………6

Вопрос № 90………………………………………….…………………….8

Вопрос № 102……………………………………..………………………..9

Вопрос № 147…………………………………………………………….11

Вопрос № 149 ………………………………………..…………………..12

Вопрос № 160………………………………………………………….…14

Список литературы………………………………………………………23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вопрос №  11. Какое значение имеет гомеостатичность и адаптация при взаимодействии организмов с окружающей средой 

Гомеостатичность - общее свойство всех экосистем, зависящее от эффективности комплекса адаптационных механизмов, действующих как на уровне отдельных видов, так и на уровне экосистемы в целом. Гомеостатичность зависит от возраста и видового разнообразия экосистем и поэтому сильно отличается как у разных сообществ, так и в естественных и искусственных экосистемах [1].  

Целостный организм неразрывно связан с окружающей его внешней средой, и поэтому, как писал еще И. М. Сеченов, в научное определение организма должна входить и среда, влияющая на него. Физиология целостного организма изучает не только внутренние механизмы саморегуляции физиологических процессов, но и механизмы, обеспечивающие непрерывное взаимодействие и неразрывное единство организма с окружающей средой. Непременным условием и проявлением такого единства является адаптация организма к данным условиям. Однако понятие адаптации имеет и более широкий смысл и значение. 
Адаптация (от лат. adaptatio — приспособление) — все виды врожденной и приобретенной приспособительной деятельности, которые обеспечиваются на основе физиологических процессов, про исходящих на клеточном, органном, системном и организменном уровнях. Этим термином пользуются для характеристики широкого круга приспособительных процессов: от адаптивного синтеза белков в клетке и адаптации рецепторов к длительно действующему раздражителю до социальной адаптации человека и адаптации народов к определенным климатическим условиям. На уровне организма человека под адаптацией понимают его приспособление к постоянно меняющимся условиям существования.

В развитии большинства адаптации прослеживается два этапа: начальный — «срочная» адаптация, и последующий — «долговременная» адаптация. «Срочная» адаптационная реакция развивается сразу с началом действия стрессора на основе готовых физиологических механизмов. Например, увеличение теплопродукции в ответ на холодовое воздействие или повышение легочной вентиляции при недостатке кислорода во вдыхаемом воздухе и т. д. «Срочная» адаптация мобилизует функциональные резервы и часто в неполной мере обеспечивает адаптационный эффект. 
«Долговременная» адаптационная реакция развивается посте пенно в  результате длительного или многократного действия на организм факторов внешней среды. Эта адаптация происходит на основе многократной «срочной» адаптации. В итоге накопления структурных и функциональных изменений организм приобретает новое качество — из неадаптированного превращается в адаптированный. Именно переход от «срочной» адаптации к «долговременной» делает возможной стабильную жизнь организма в новых условиях.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вопрос №41. Демографические характеристики популяций

Популяции состоят из множества особей. Особенности их состава изучает демография (буквально — «народоописание»), наука, методы которой развивались в первую очередь при описании динамики численности и состава поселений человека. Демографические характеристики популяций можно разделить на две группы: статические и динамические. Статические характеристики популяций могут быть определены для конкретного момента времени; примером таких характеристик может быть численность популяции. Как бы быстро ни изменялась эта величина, в любой момент мы потенциально можем установить, сколько особей входит в состав той или иной популяции. К этой же категории, кроме численности популяций, относится ее половозрастной состав (соотношение в ней особей разного возраста и пола), плотность (отношение численности популяции к занимаемой ею площади или объему), характерное распределение особей в пространстве и некоторые другие параметры.

Численность популяции может определяться различными способами. Для определения поголовья крупных, хорошо заметных организмов, образующих скопления на относительно небольших территориях, используют прямой подсчет. Так можно подсчитать гнездовые колонии птиц (грачей, уток), стада копытных (северных оленей). В некоторых случаях эффективен способ мечения. При этом животных метят и выпускают туда же, где они были пойманы. Через некоторое время производят новый отлов в том же месте, и по доле меченых особей от общего числа отловленных особей определяют численность популяции. Так определяют численность земноводных, мелких птиц, мышевидных грызунов и многих других животных.

Но зачастую невозможно определить общую численность организмов прямым подсчетом особей. При этом приходится довольствоваться отбором проб и подсчетом количества особей в них. При этом измеряется плотность — количество особей, приходящихся на единицу пространства. Плотность наземных организмов выражают на единицу площади, а популяций планктонных организмов — на единицу объема водной толщи. Иногда плотность оценивают как число встреч на маршруте. Так оценивают птиц по пению в весенний период, млекопитающих по следам зимой.

Еще одной статической характеристикой является пространственное распределение особей и их групп. Выделяют три основных типа пространственных распределений: случайное, регулярное и групповое. При случайном распределении нахождение каждой особи никак не зависит от расположения других особей. В природе оно встречается довольно редко.

Регулярное распределение наблюдается в том случае, когда между особями действуют силы отталкивания (например, для них характерна защита индивидуальной территории). В густом ельнике стволы отдельных деревьев удалены друг от друга на расстояние максимум двух крон, а одиноко стоящее дерево затеняет пространство вокруг ствола, предотвращая рост проростков и, соответственно, развитие новых особей этого вида. Такое размещение часто встречается и в искусственно созданных экосистемах (парках, агросистемах).

При групповом распределении (пятнистом, агрегированном) вероятность нахождения пустых участков и участков с несколькими особями намного выше, чем при случайном распределении. Ярким его примером является расположение травянистых растений на болоте, когда они занимают возвышенные участки, образуя «пятнистые» скопления. Как и расположение отдельных особей, распределение групп может также быть случайным, регулярным или пятнистым.

Приведенным выше перечнем статические характеристики популяций не исчерпываются. Например, видам, для которых характерна внутрипопуляционная иерархия (порядок подчинения), важна иерархическая структура популяций — отражение статуса отдельных особей и их отношений друг с другом.

А какие процессы приводят к изменению статических (т.е. вовсе не неизменяемых!) характеристик популяции? Рождаемость, смертность, миграции — динамические характеристики. Природа этих параметров такова, что они могут быть измерены только для определенного промежутка времени. Важнейшие динамические характеристики популяции могут быть объединены в следующую простую формулу:

Изменение численности = (рождаемость + иммиграция) — (смертность + эмиграция)

При рассмотрении изменения численности необходимо также учитывать продолжительность жизни особей рассматриваемой популяции. Для организмов каждого вида существует некая максимальная продолжительность жизни особей. Она чаще всего необходима как крайняя точка при построении кривых выживания и демографических таблиц. Так у бактерий она может составлять десятки минут, а у древесных растений — десятки столетий. 

 

 

 

 

 

 

 

 Вопрос №69 . Основные виды вмешательства человека в экологические процессы

Известный эколог В. Коммонер (1974) выделял пять, по его мнению, основных видов вмешательства человека в экологические процессы:

упрощение экосистемы и разрыв биологических циклов;

концентрация рассеянной энергии в виде теплового загрязнения;

рост числа ядовитых отходов от химических производств;

введение в экосистему новых видов;

появление генетических изменений в организмах растений и животных.

Большая часть антропогенных воздействий носит целенаправленный характер (осуществляется сознательно для достижения конкретных целей).

Стихийные, непроизвольные (носят характер последствий антропологической деятельности) — подтопление, изменение состава атмосферного воздуха и т.д.

Антропогенные воздействия делятся на положительные и отрицательные. Положительные — воспроизводство ПР, восстановление запасов подземных вод; рекультивация.

Отрицательные - истощение, опустынивание, загрязнение и т.д.

Загрязнением называют поступление в ОПС твердых, жидких, газообразных веществ, микроорганизмов или энергий* количествах вредных для здоровья человека, животных, состояния растений и экосистем.

По объектам загрязнения делятся:

• Загрязнение поверхностных и подземных вод.
• Загрязнение атмосферного воздуха.
• Загрязнение почв.
• Загрязнение околоземного космического пространства.

Источниками антропогенного загрязнения являются: промышленные предприятия, теплоэнергетика, транспорт, сельскохозяйственное производство и т.д.

Природные загрязнители — пыльные бури, вулканический пепел, селевые потоки и другие.

По видам загрязнения делятся на физические и материальные.

Физические - все виды энергии, как отходы разнообразных производств, тепловой, механической (вибрации, шум, ультразвук, световое, электромагнитные поля, ионизирующие излучения).

Материальные делятся на химические и биологические:

Химические загрязнители - всевозможные жидкие, газообразные, твердые химические соединения и элементы, поступающие в атмосферу, гидросферу, почвы и вступающие во взаимодействие с ОС.

Биологические - все виды организмов, появившиеся при участии человека, и наносящие вред ему самому ил живой природе.

По масштабам распространения загрязнения делятся на:

Локальное (местное) Региональное

Глобальное

Наиболее часто встречающиеся загрязнения:

Диоксины

Диоксид серы

Тяжелые металлы

Канцерогенные вещества

Нефть и нефтепродукты

Хлорорганические пестициды

Оксид углерода

Оксид азота

Радионуклиды'

Некоторые виды загрязнений могут быть одновременно материальными и энергетическими (сварка).

Также делятся на стойкие (неразрушимые) нестойкие (разрушимые).

Загрязнения могут быть токсичными и нетоксичными. Токсичные отходы чужды живой природе, они называются ксенобиотиками (действие на генофонд).

 

 

Вопрос №90. Оцените качество воды в водоеме хозяйственно-бытового назначения , если известно,что проба воды содержит аммиак концентрацией 0,9 мг/л ,ртуть концентрацией 0,042 мг/л

Для того чтобы оценить качество воды, необходимо знать ПДК и ЛПВ данных  вредных веществ. ПДК аммиака 2.0. ПДК ртути 0.05. ЛПВ для обоих веществ  общесанитарный.

Оба вещества имеют общесанитарный ЛПВ . Следовательно оцениваем качество воды по формуле :

С1 / ПДК1 + С2 / ПДК2 < 1 

0.9/2.0 + 0.042/0.05 =1.29 так как условия неравенства не соблюдаются ,следовательно, качество воды неудовлетворительно и опасно для здоровья человека.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вопрос №102 . «Парниковый эффект». Почему одна из глобальных проблем земной атмосферы называется «парниковым эффектом».

Идея о механизме парникового эффекта была впервые изложена в 1827 году Жозефом Фурье в статье «Записка о температурах земного шара и других планет», в которой он рассматривал различные механизмы формирования климата Земли, при этом он рассматривал как факторы, влияющие на общий тепловой баланс Земли (нагрев солнечным излучением, охлаждение за счёт лучеиспускания, внутреннее тепло Земли), так и факторы, влияющие на теплоперенос и температуры климатических поясов (теплопроводность, атмосферная и океаническая циркуляция).

При рассмотрении влияния атмосферы на радиационный баланс Фурье проанализировал опыт М. де Соссюра с зачернённым изнутри сосудом, накрытым стеклом. Де Соссюр измерял разность температур внутри и снаружи такого сосуда, выставленного на прямой солнечный свет. Фурье объяснил повышение температуры внутри такого «мини-парника» по сравнению с внешней температурой действием двух факторов: блокированием конвективного теплопереноса (стекло предотвращает отток нагретого воздуха изнутри и приток прохладного снаружи) и различной прозрачностью стекла в видимом и инфракрасном диапазоне.

Именно последний фактор и получил в позднейшей литературе название парникового эффекта — поглощая видимый свет, поверхность нагревается и испускает тепловые (инфракрасные) лучи; поскольку стекло прозрачно для видимого света и почти непрозрачно для теплового излучения, то накопление тепла ведёт к такому росту температуры, при котором количество проходящих через стекло тепловых лучей достаточно для установления теплового равновесия.

Фурье постулировал, что оптические свойства атмосферы Земли аналогичны оптическим свойствам стекла, то есть её прозрачность в инфракрасном диапазоне ниже, чем прозрачность в диапазоне оптическом.

Суть парникового эффекта состоит в следующем: Земля получает энергию от Солнца, в основном, в видимой части спектра, а сама излучает в космическое пространство, главным образом, инфракрасные лучи.

Однако многие содержащиеся в ее атмосфере газы - водяной пар, СО2, метан, закись азота и т. д. - прозрачны для видимых лучей, но активно поглощают инфракрасные, удерживая тем самым в атмосфере часть тепла.

В последние десятилетия содержание парниковых газов в атмосфере очень сильно выросло. Появились и новые, ранее не существовавшие вещества с "парниковым" спектром поглощения - прежде всего фторуглеводороды.